2022年中考物理专题复习课件—— 功和机械能

这是一份2022年中考物理专题复习课件—— 功和机械能，共47页。PPT课件主要包含了考点一功，考点二功率，功WFs，作用在物体上的力F，典型不做功的三种情况，马拉车，起重机吊起货物，作用在物体上的力，二者缺一不可，没有做功劳而无功等内容，欢迎下载使用。
1.结合实例认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。　2.知道机械功的概念和功率的概念。能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。　3.结合实例理解功率的概念。了解功率在实际中的应用。　4.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。　5.能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
考点三 动能和势能
考点四 机械能及其转化
物体在力的方向上移动的距离S
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
（物体在力的方向上移动的距离）
人用力推打石头而没推动
冰壶在平滑的冰面上滑行
提箱子在水平路上走
力的方向与运动方向垂直
3．不做功的三种典型情况
（1）有力，但是在力的方向上通过的距离为零。（2）有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。 （3）有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂 直的。
【例1】下列事例中，人对物体做功的是（　　）A．举着杠铃原地不动B．扛着米袋慢慢登上楼梯C．提着水桶在水平地面上匀速前进D．用300N的力推汽车，汽车没动
【例2】在台球比赛中，选手推动球杆撞击白球，白球发生运动后碰撞其他球，以下说法正确的是( ) 　　A. 在水平桌面滚动的球受到了重力，重力对它做了功　　B. 手推动球杆前进时，手对球杆做了功　　C. 桌面对球的支持力做了功　　D. 白球撞击黑球后没有静止，是因为人的手还在对白球做功
4.功的计算：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。
即：1 J＝1 N · m
意义：1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
例3　在平地上，用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10 m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5 m，他做了多少功？
解：W1＝ Fs ＝50 N×10 m＝500 J
答：他推箱子做功500 J，举箱子做功150 J。
W3=Gs=100 N×10 m=1 000 J
水平向前推时，箱子的重力做了多少功？
例4　某足球运动员在水平方向用25 N的力，将10 N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中，脚对球所做的功为（ ）。 A．750 J B．300 J C．450 J D．0
功与做功所用时间的比。
4.功率表示做功的快慢，数值上等于单位时间内所做的功。
即：1 W＝1 J/ s
意义：物体每秒做功1J。
1m/s= km/h
【例5】(2020·安顺)仅用8天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜新冠肺炎疫情的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同时工作，其目的是增大所有挖掘机总的( )A.机械效率 B．功率C．功 D．有用功
【例6】. （2015广东）已知小汽车的总质量为1 500 kg，汽车以30 m/s的速度做水平匀速直线运动，行驶了180 s，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g取10 N/kg）.求：在此过程中汽车的功率.
【例7】（2016巴中）如图1-11-3所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，在力的作用下移动的距离sAB=sCD，比较两种情况下拉力F所做的功及其功率( )A. AB段做功较多 B. CD段做功较多C. AB段与CD段做的功一样多 D. AB段的功率比CD段的功率大
【例8】(2020·随州)物块在水平拉力F(大小未知)的作用下，在水平直线轨道上运动(如图)，其中AB＝CD＝10 m。已知物块在AB段和CD段分别以2 m/s和5 m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1 N和2 N，则以下判断正确的是( )A．该物块在CD段的惯性比AB段大B．该物块通过AB段和CD段所用的时间之比为2∶5C．拉力F在AB段所做的功为20 JD．拉力F在CD段做功的功率为10 W
【例9】一只木箱放在水平地面上，地面上各处粗糙程度相同。对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲)；F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图象如图乙所示。以下说法正确的是( )A.在0～2 s内木箱所受摩擦力为2 NB．在2 s～4 s内木箱所受摩擦力为3 NC．在0～2 s内推力F对木箱所做的功为2 JD．在4 s～6 s内推力F对木箱做功的功率为8 W
1．能的定义物体能够____________，表示这个物体具有能量，简称能。
2、单位 : 焦耳 简称焦,符号是 J
3、一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
（1）动能：物体由于 而具有的能。
（2）弹性势能：物体由于发生 而具有的能。（3）重力势能：物体由于 的能。
动能大小可能与速度有关动能大小可能与质量有关
小球A 的动能大小可用物体B被撞得远近来表示。
1.如图所示，用质量不同的钢球A、B，从同一斜面的同一高度由静止滑下，撞击同一块木块C。 （1）让钢球A、B从同一斜面的同一高度由静止滚下，是为了使钢球滚到斜面底端时具有相同的＿＿＿； （2）本实验研究的是钢球具有动能大小跟＿＿的关系； （3）实验可得结论:__________________________________。
在物体的速度一定时，质量越大，动能越大
2．让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？
（1）本实验研究的是钢球具有动能大小跟 的关系；
（2）实验可得结论:________________________________。
在物体的质量一定时，速度越大，动能越大
“一只小小的飞鸟，为什么能撞坏一架飞机呢？”
飞鸟和飞机相向而行时，相对于飞机来说，小鸟的速度是两者之和，小鸟相对速度很大，动能很大，所以破坏力很大。
动能大小可能与高度有关动能大小可能与质量有关
转换法：通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。
（1）1、2实验可得:_____________________________。
在物体的质量一定时，高度越高，重力势能越大
（1）2、3实验可得:_____________________________。
在物体的高度一定时，质量越高，重力势能越大
同一物体，物体弹性形变越大，弹性势能越大。（在弹性限度内）还有材料因素
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
物体由于运动而具有的能
物体由于被举高而具有的能量
物体由于弹性形变而具有的能量
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
一个物体可以既有动能，又有势能。
物体具有机械能的总量等于动能和势能两种能量之和。
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
（ ）能
滚摆运动过程中动能和势能的转化
【例1】(2020·福建)新冠肺炎疫情期间，某快递公司用无人机进行无接触配送包裹。无人机携带包裹匀速上升时，包裹的( )A．动能减少，重力势能增加B．动能不变，重力势能增加C．动能不变，重力势能不变D．动能增加，重力势能减少
【例2】(2020·湖州)在无风的环境中雨滴的降落可简化为两个过程，先加速竖直降落，后匀速竖直降落。雨滴(忽略质量变化)在( )A．加速降落过程中只受重力作用B．加速降落过程中机械能逐渐增大C．匀速降落过程中减少的重力势能全都转化成内能D．匀速降落过程中机械能保持不变
【例3】(2020·北京)(多选)如图所示为游乐园的过山车运行的情境，下列说法正确的是( )A．过山车从高处加速滑下的过程中，动能增加B．过山车从高处加速滑下是由于受到惯性的作用C．过山车从低处上升的过程中，重力势能增加D．过山车从低处上升的过程中，重力势能转化为动能
【例4】在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置。压缩弹簧使小球至A位置，然后释放小球，小球就在AB间做往复运动(已知AO＝OB)。小球从A位置运动到B位置的过程中，下列判断正确的是( )A.小球的动能不断增加B．弹簧的弹性势能不断减少C．小球运动到O点时的动能与此时弹簧的弹性势能相等D．在任一位置弹簧的弹性势能和小球的动能之和保持不变
【例5】如图，粗糙水平面AB与光滑斜面BC平滑连接，弹簧左端固定。小木块P被压缩的弹簧弹出并冲上斜面BC的过程中(空气阻力忽略不计)，下列说法正确的是( )A．在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小木块P的动能B．小木块P离开弹簧后在粗糙水平面AB上滑行时机械能守恒C．小木块P在斜面上向上运动时，动能减小，重力势能增加D．小木块P运动到最高点时处于平衡状态
【例6】(2020·连云港)随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达、摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2 t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12 m2，在平直道路上以36 km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103 N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10－7 s激光雷达接收到障碍物反射回的信号(该时间内汽车行驶的距离忽略不计)。已知光速为3×108 m/s，g取10 N/kg。求该汽车：(1)静止时对水平地面的压强大小。(2)此刻车头到障碍物的距离。(3)以36 km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【例7】(2020·济宁)塔吊是一种常见的起重设备，如图是塔吊的示意图。电动起重机在2 min内将质量为3 t的物体匀速提升30 m，又用1 min使物体在水平方向平移15 m。(g取10 N/kg)求：(1)吊物体的钢丝绳3 min内对物体所做的功。(2)吊物体的钢丝绳3 min内对物体所做功的功率。(3)若电动机提升物体时的效率为90%，平移物体时的功率为2 kW，求电动机3 min内消耗的电能。
机械能守恒 当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能